GenGarmKoleb.pdf

(54 KB) Pobierz
Ãåíåðàòîð ãàðìîíè÷åñêèõ
êîëåáàíèé íà ëîãè÷åñêèõ ½ëåìåíòàõ
ñ öèôðîâûì óïðàâëåíèåì
Ïðåäëàãàåìûé âíèìàíèþ ÷èòàòåëåé ãåíåðàòîð ãàðìîíè÷åñêèõ êîëå-
áàíèé ïðåäíàçíà÷åí äëÿ ïðèìåíåíèÿ â ðàçëè÷íûõ ðàäèîòåõíè÷åñêèõ
óñòðîéñòâàõ ñ öèôðîâûì óïðàâëåíèåì. Ãåíåðàòîð ïîñòðîåí íà äîñ-
òóïíîé ½ëåìåíòíîé áàçå è îáåñïå÷èâàåò ôîðìèðîâàíèå ãàðìîíè÷åñ-
êèõ êîëåáàíèé ñî ñòàáèëüíûìè ïàðàìåòðàìè. Â ñòàòüå ïðèâîäèòñÿ
ìåòîäèêà ðàñ÷åòà ãåíåðàòîðà.
Ñîïðîòèâëåíèÿ â ìàòðèöå ïðîâîäè-
ìîñòåé îïðåäåëÿþòñÿ ïî ôîðìóëå
R
ì(i
+
1)
=
R
ì
.
2
i
(6)
Ïðè íåîáõîäèìîñòè ïîëó÷åíèÿ íå-
ïðåðûâíîãî çàêîíà èçìåíåíèÿ ÷àñòî-
òû ðåçèñòîðû Rì çàìåíÿþò ñäâîåííûì
ïîòåíöèîìåòðîì ñ ñîïðîòèâëåíèåì Rï
è âêëþ÷åííûì ïîñëåäîâàòåëüíî åìó
ðåçèñòîðîì Räîï. Çíà÷åíèÿ ½òèõ ñî-
ïðîòèâëåíèé íàõîäèì èç ôîðìóë:
1
;
fmin
=
2
⋅
ð
⋅
(R
ï
+
R
äîï
)
⋅
C
fmax
=
1
2
⋅
ð
⋅
R
äîï
⋅
C
.
Ô
Ðèñ. 1
óíêöèîíàëüíàÿ ñõåìà ãåíåðàòî-
ðà ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 1.
U
ВЫХ
R
K,
ϕ
K
K
OC
,
ϕ
OC
U
OC
1. Çàäàäèìñÿ çíà÷åíèÿìè f
min
íèæ-
íÿÿ ÷àñòîòà ãåíåðàöèè, Df øàã ïå-
ðåñòðîéêè, n ÷èñëî ðàçðÿäîâ äâî-
è÷íîãî ÷èñëà ñèãíàëà öèôðîâîãî
óïðàâëåíèÿ.
2. Ïðèíèìåì C1=C2=C è R7=R5=R.
3. Çàäàäèì çíà÷åíèå Ñ è èç ôîðìó-
ëû (1) íàéäåì çíà÷åíèå R.
R1
470 к
R2
3,9 M
C2 220
DD1.1
1
DD1.2
1
DD1 K561ЛН2
DD2 K561KT3
R5
470 к
C1
220
R3
2,7 M
DD1.3
1
 ãåíåðàòîðå ìîæíî èñïîëüçîâàòü
ìèêðîñõåìû Ê561ËÀ7, Ê561ËÅ5 ïðè
U
ВЫХ1
R4
470 к
R6
470 к
DD1.4
1
R7
470 к
U
ВЫХ2
Äëÿ ãåíåðàöèè ãàðìîíè÷åñêèõ êîëå-
áàíèé òðåáóåòñÿ âûïîëíåíèå äâóõ óñ-
ëîâèé [1]:
áàëàíñ àìïëèòóä K
îñ
⋅K=1;
áàëàíñ ôàç
ϕ
ê
+ϕ
îñ
=0,2⋅π.
 êà÷åñòâå óñèëèòåëÿ îáðàòíîé ñâÿ-
çè K
îñ
ïðèìåíÿþò, êàê ïðàâèëî, èíâåð-
òîð ñ
ϕ
îñ
=π.  êà÷åñòâå óñèëèòåëÿ Ê öå-
ëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü ïîëîñîâîé
ôèëüòð [2], îáåñïå÷èâàþùèé íà ðåçî-
íàíñíîé ÷àñòîòå íåîáõîäèìûé â äàí-
íîì ñëó÷àå ôàçîâûé ñäâèã
ϕ
ê
=π. Âûñî-
êàÿ êðóòèçíà ôàçîâîé õàðàêòåðèñòèêè
ôèëüòðà â ïîëîñå ïðîïóñêàíèÿ îáåñïå-
÷èâàåò ôîðìèðîâàíèå êîëåáàíèé ñî
ñòàáèëüíîé ÷àñòîòîé, à åãî èçáèðàòåëü-
íûå ñâîéñòâà ïîäàâëåíèå ãàðìîíèê.
 êà÷åñòâå ïîëîñîâîãî ôèëüòðà â
ïðåäëàãàåìîì ãåíåðàòîðå èñïîëüçîâàí
ôèëüòð [2]. Ãåíåðàòîð âîçáóæäàåòñÿ íà
ðåçîíàíñíîé ÷àñòîòå ïîëîñîâîãî ôèëü-
òðà, êîòîðàÿ îïðåäåëÿåòñÿ èç âûðàæå-
íèÿ:
=
⋅
G
,
(1)
2
⋅
ð
⋅
R
⋅
C 2
⋅
ð
⋅
C
ãäå R (G) è Ñ ñîïðîòèâëåíèå (ïðîâî-
äèìîñòü) è åìêîñòü âðåìÿçàäàþùåé
öåïè.
Èç âûðàæåíèÿ (1) âèäíî, ÷òî ÷àñòîòà
ãåíåðàöèè ïðîïîðöèîíàëüíà ïðîâîäè-
ìîñòè âðåìÿçàäàþùåé öåïè, ÷òî îáåñ-
ïå÷èâàåò ëèíåéíûé çàêîí óïðàâëåíèÿ
÷àñòîòîé.
Ñõåìà ãåíåðàòîðà ãàðìîíè÷åñêèõ êî-
ëåáàíèé ïðèâåäåíà íà ðèñ. 2. Íà ½ëå-
ìåíòàõ DD1.2-DD1.4 âûïîëíåí ïîëîñî-
âîé ôèëüòð, íà ½ëåìåíòå DD1.1
óñèëèòåëü îáðàòíîé ñâÿçè è íà ½ëåìåí-
òàõ DD2.1-DD2.4 è Rì ìàòðèöà ñî-
ïðîòèâëåíèé ñ öèôðîâûì óïðàâëåíè-
åì. Ñòðóêòóðà ôèëüòðà ïîçâîëÿåò
ïîëó÷àòü íà âûõîäàõ ïðîòèâîôàçíûå
íàïðÿæåíèÿ, äëÿ ÷åãî íåîáõîäèìî èñ-
ïîëüçîâàòü äîïîëíèòåëüíî Uâûõ2. Âõî-
äû IN0 è IN1 ÿâëÿþòñÿ öèôðîâûìè âõî-
äàìè óïðàâëåíèÿ ÷àñòîòîé ãåíåðàöèè.
Íèæå ïðèâåäåíà ìåòîäèêà ðàñ÷åòà
ãåíåðàòîðà.
f
0
=
1
1
1
2
3
4
5
6
9
8
R8
270 к
1
DD2.1
2
13
DD2.3
8
9
6
R
M
1
470 к
DD2.2
3
5
DD2.4
10
12
4
R
M
1
470 к
IN0
R
M
2
235 к
2
11 R
M
235 к
IN1
Ðèñ. 2
4. Îïðåäåëèì çíà÷åíèå Rì ïî ôîð-
ìóëå
R
M
=
1
2
⋅
ð
⋅ ∆
f
⋅
C
.
(2)
5. Îïðåäåëèì çíà÷åíèå f
max
ïî ôîð-
ìóëå
f
max
= f
min
+(2
n
1)
∆f.
6. Îïðåäåëèì R3 ïî ôîðìóëå
R3
=
10
÷
20
2
⋅
ð
⋅
f
max
⋅
C
.
(3)
(4)
7. Îïðåäåëèì R2 èç ñîîòíîøåíèÿ
R2= R3/0,7.
Íà ðèñ. 2 ïðèâåäåíû íîìèíàëû ½ëå-
ìåíòîâ, ïîëó÷åííûå â ðåçóëüòàòå ðàñ-
÷åòà ïî ïðèâåäåííîé ìåòîäèêå äëÿ
f
min
=1,5 êÃö,
∆f
=1,5 êÃö è n=2.
 îáùåì ñëó÷àå, âûõîäíàÿ ÷àñòîòà
ðàâíà
âêëþ÷åíèè ïî ñõåìå èíâåðòîðîâ. Ïðè
íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ 3 Â ãåíåðàòîð ïî-
òðåáëÿåò òîê 1-3 ìÀ.
Ïðèìåíåíèå àíàëîãè÷íûõ çàðóáåæ-
íûõ ìèêðîñõåì ñåðèé 74AC, 74HC ïî-
çâîëèò ñóùåñòâåííî óâåëè÷èòü äèàïà-
çîí ðàáî÷èõ ÷àñòîò, ïðèìåðíî â 1015
ðàç.
 ñëó÷àå áîëüøîé ðàçðÿäíîñòè óïðàâ-
ëÿþùåãî ñëîâà, â êà÷åñòâå ìàòðèöû
ïðîâîäèìîñòåé ìîæåò áûòü ïðèìåíåí
äâóõêàíàëüíûé öèôðîâîé ïîòåíöèî-
ìåòð, íàïðèìåð, ïðîèçâîäñòâà ôèðìû
Microchip (ñåðèÿ MCP42XXX). Ê åãî íå-
ñîìíåííûì äîñòîèíñòâàì ìîæíî îòíå-
ñòè íåáîëüøèå ðàçìåðû, ìàëîå ïîòðåá-
ëåíèå è îòíîñèòåëüíî íåáîëüøóþ
ñòîèìîñòü.
Äìèòðèé Îíûøêî,
oda78@pisem.net
Ëèòåðàòóðà
1. Áûñòðîâ Þ. À., Ìèðîíåíêî È. Ã.
Ýëåêòðîííûå öåïè è óñòðîéñòâà
Ì.: Âûñøàÿ øêîëà, 1989.
2. Îíûøêî Ä. Ïîëîñîâîé ôèëüòð
íà ÊÌÎÏ èíâåðòîðàõ. Ì.: Ñõåìî-
òåõíèêà, 2001, ¹7.
n
−
1
f
âûõ
=
fmin
+
Äf
⋅ ∑
ai
⋅
2i
,
i
=
0
(5)
ãäå i íîìåð âõîäà (ðàçðÿä óïðàâëÿþ-
ùåãî ñëîâà); a
i
çíà÷åíèå ñèãíàëà íà
âõîäå óïðàâëåíèÿ (ëîã. 1 èëè ëîã. 0); n
ðàçðÿäíîñòü óïðàâëÿþùåãî ñëîâà.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin